一种深水清淤垂直管井架系统的制作方法

本发明涉及深水清淤系统的领域，涉及水力式清淤作业系统，尤其是涉及一种深水清淤垂直管井架系统。

背景技术：

1、水库正常运行之后，由于水库水深较大，且截面积较一般天然河道更宽更深，导致水流经过水库的时候速度降低，水流中携带的泥沙随着流速降低，在重力的作用下，容易产生沉积，从而导致水库泥沙淤积，使得水库连年水位上涨，但蓄水能力下降，加大了水库周边设施的压力，并限制了水库防洪抗旱、生态效益等综合能力的发挥，因此迫切需要进行水库清淤。但一般大型水库水深超过100m，对于普通的清淤装置而言较为困难，因此需要一种新型的深水清淤系统。

2、目前水库清淤包括机械清淤、气力清淤和水力清淤等方式。

3、其中机械清淤是通过抓斗铲斗等机械式设备，将水库中的淤泥取出，由于机械设备本身尺寸限制，一般仅只能够针对水深小于20m左右的小型水库，对于大型水深超过100m的水库无法进行清淤作业。

4、气力清淤目前使用较为普遍，如图1所示，系统主要由空压机、空分器、输气管、物料管、外套管、吸头、防护格栅组成。空压机将压缩空气通过输气管连续不断的输入采集装置的工作头部，经过分配系统的控制，向物料管内释放，使物料管内的水体不断向上浮托，从而导致物料管外的压力大于管内压力。在此压差作用下，物料管口外周围的泥、砂石等物料随水流进入采集装置内，并经物料管输送到水面进行分离、装运。

5、由于气力清淤需要将气体源源不断的输送到水下管道附近，需要配备十数台空压机，空压机造价成本加大且占地面积较多，同时空压机运行噪音较大，对操作人员的身体容易造成损害，且4000kw功率产量仅500m3/h，经济效益较低。

6、水力式清淤由垂直硬管下方和软管下方两种形式，其中硬管下方是将一段段硬管通过法兰进行拼接，下方至清淤水深处，每次硬管拼接都需要耗费大量的人力物力，且由于淤积厚度一般为20-40m，清淤过程中需要根据清淤状态将硬管进行拼接延伸，同时无法进行移船作业，需要重新拆管后才能进入下一个作业点清淤作业，因此作业流程较为繁琐。

7、软管则通过软管绞车将软管下方至100m以上的水深，尽管作业过程中无需进行拼接管作业，但由于水深较大，需要的软管绞车体积容量很大，在船上的有限空间不好布置，同时由于软管属于柔性结构，水下泵在下方过程中容易随水流发生漂移现象，清淤作业点不能够精准定位，水流较大时需要钢丝绳辅助牵引。

技术实现思路

1、针对上述清淤方式存在的各种问题，迫切需要一种深水清淤系统，能够解决水库深水淤积的情况，同时要高效、降噪、空间紧凑、便于移船作业且定点清淤准确。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种深水清淤垂直管井架系统，包括清淤平台、设于所述清淤平台上的井架平台、以及设于所述井架平台上的井架；所述清淤平台上设有软管绞车，所述软管绞车连接有软管，所述软管自所述软管绞车绕过位于所述井架上的软管定滑轮后向下朝向所述清淤平台的中部并连接有垂直硬管，所述垂直硬管自所述软管垂直向下穿设所述井架、所述井架平台和所述清淤平台并延伸至水下。

3、优选的，所述软管外表面设有软管拖链。

4、优选的，所述垂直硬管的底部设有水下泵。

5、优选的，所述垂直硬管设为多段，所述水下泵的进口端和出口端沿垂向分别与其中两段连接。

6、优选的，所述井架平台上设有脐带缆绞车，所述脐带缆绞车连接有水下泵电缆，所述水下泵电缆自所述脐带缆绞车绕过位于所述井架上的脐带缆定滑轮后沿所述软管和所述垂直硬管连接至所述水下泵。

7、优选的，所述垂直硬管位于最下方的端部开口处设有清淤吸口。

8、优选的，所述井架平台上设有起升绞车，所述起升绞车连接有起升钢丝绳，所述井架在所述垂直硬管的上方设有起升定滑轮，所述起升钢丝绳自所述起升绞车绕过所述起升定滑轮后连接至位于所述垂直硬管。

9、优选的，所述起升绞车、所述起升钢丝绳、所述起升定滑轮设为多个且数量对应，多个所述起升绞车位于所述井架两侧，多个所述起升定滑轮位于所述垂直硬管上方两侧，多个所述起升钢丝绳分别自不同所述起升绞车绕过不同所述起升定滑轮后连接至所述垂直硬管的两侧。

10、优选的，所述垂直硬管上设有用于连接诶所述起升钢丝绳的硬管吊耳。

11、优选的，所述清淤平台由钢结构焊接而成的船体组成，所述井架平台和所述井架均为工型钢或角钢组成的桁架结构。

12、综上所述，本发明包括以下有益技术效果：

13、本发明提供一种深水清淤垂直管井架系统，用于水库深水清淤作业，有效避免了现有气力式深水清淤作业的低效噪音等问题，同时由于系统采用井架结构合理运用高度空间，使得清淤平台整体结构紧凑，空间占地小，能够适应更狭窄的水域。而且硬管与软管的结合配合软管绞车补偿，使得每次作业无需拆补硬管满足作业水深调整，移动清淤点也更加便捷，大大节省作业过程拆管时间，有效提升了作业效率。

技术特征：

1.一种深水清淤垂直管井架系统，其特征在于，包括清淤平台(1)、设于所述清淤平台(1)上的井架平台(2)、以及设于所述井架平台(2)上的井架(3)；所述清淤平台(1)上设有软管绞车(9)，所述软管绞车(9)连接有软管，所述软管自所述软管绞车(9)绕过位于所述井架(3)上的软管定滑轮(10)后向下朝向所述清淤平台(1)的中部并连接有垂直硬管(13)，所述垂直硬管(13)自所述软管垂直向下穿设所述井架(3)、所述井架平台(2)和所述清淤平台(1)并延伸至水下。

2.根据权利要求1所述的一种深水清淤垂直管井架系统，其特征在于，所述软管外表面设有软管拖链。

3.根据权利要求1所述的一种深水清淤垂直管井架系统，其特征在于，所述垂直硬管(13)的底部设有水下泵(11)。

4.根据权利要求3所述的一种深水清淤垂直管井架系统，其特征在于，所述垂直硬管(13)设为多段，所述水下泵(11)的进口端和出口端沿垂向分别与其中两段连接。

5.根据权利要求3所述的一种深水清淤垂直管井架系统，其特征在于，所述井架平台(2)上设有脐带缆绞车(7)，所述脐带缆绞车(7)连接有水下泵电缆(12)，所述水下泵电缆(12)自所述脐带缆绞车(7)绕过位于所述井架(3)上的脐带缆定滑轮(8)后沿所述软管和所述垂直硬管(13)连接至所述水下泵(11)。

6.根据权利要求3所述的一种深水清淤垂直管井架系统，其特征在于，所述垂直硬管(13)位于最下方的端部开口处设有清淤吸口(14)。

7.根据权利要求1所述的一种深水清淤垂直管井架系统，其特征在于，所述井架平台(2)上设有起升绞车(4)，所述起升绞车(4)连接有起升钢丝绳(5)，所述井架(3)在所述垂直硬管(13)的上方设有起升定滑轮(6)，所述起升钢丝绳(5)自所述起升绞车(4)绕过所述起升定滑轮(6)后连接至位于所述垂直硬管(13)。

8.根据权利要求7所述的一种深水清淤垂直管井架系统，其特征在于，所述起升绞车(4)、所述起升钢丝绳(5)、所述起升定滑轮(6)设为多个且数量对应，多个所述起升绞车(4)位于所述井架(3)两侧，多个所述起升定滑轮(6)位于所述垂直硬管(13)上方两侧，多个所述起升钢丝绳(5)分别自不同所述起升绞车(4)绕过不同所述起升定滑轮(6)后连接至所述垂直硬管(13)的两侧。

9.根据权利要求7所述的一种深水清淤垂直管井架系统，其特征在于，所述垂直硬管(13)上设有用于连接诶所述起升钢丝绳(5)的硬管吊耳(16)。

10.根据权利要求1所述的一种深水清淤垂直管井架系统，其特征在于，所述清淤平台(1)由钢结构焊接而成的船体组成，所述井架平台(2)和所述井架(3)均为工型钢或角钢组成的桁架结构。

技术总结本发明涉及一种深水清淤垂直管井架系统，涉及深水清淤系统的领域，其包括清淤平台、设于清淤平台上的井架平台、以及设于井架平台上的井架；清淤平台上设有软管绞车，软管绞车连接有软管，软管自软管绞车绕过位于井架上的软管定滑轮后向下朝向清淤平台的中部并连接有垂直硬管，垂直硬管自软管垂直向下穿设井架、井架平台和清淤平台并延伸至水下。本发明有效避免了现有气力式深水清淤作业的低效噪音等问题，使得清淤平台整体结构紧凑，空间占地小，能够适应更狭窄的水域；而且硬管与软管的结合配合软管绞车补偿，使得每次作业无需拆补硬管满足作业水深调整，移动清淤点也更加便捷，大大节省作业过程拆管时间，有效提升了作业效率。技术研发人员：余彬彬,刘树祥,杨佩瑶受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七○八研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/13